污水處理工程設計
關注創建者：王雪野 創建時間：2015-10-10
污水處理工程設計的視頻教程
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污水處理工程設計的實例教程
在生化處理過程中，活性污泥中的微生物不斷地消耗著廢水中的有機物質。被消耗的有機物質中，一部分有機物質被氧化以提供微生物生命活動所需的能量，另一部分有機物質則被微生物利用以合成新的細胞質，從而使微生物繁衍生殖，微生物在新陳代謝的同時，又有一部分老的微生物死亡，故產生了剩余污泥。
42、怎樣估算剩余污泥的產生量？
在微生物的新陳代謝過程中，部分有機物質（BOD）被微生物利用合成了新的細胞質以替代死亡了的微生物。因此，剩余污泥的產生量配被分解了的BOD數量有關，兩者之間是有關聯的。
工程設計時，一般都考慮每處理一公斤BOD5，產生0.6-0.8公斤的剩余污泥（100%），折算成含水率為80%的干污泥則為3-4公斤。
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展開 前言
作為生化技術的一個門類，“活性污泥法”通常是中大型污水處理系統的核心，其運行狀態的優劣將直接關系到水中的污染物指標（主要包括CODCr、BOD5、NH3-N等）能否達到排放要求。
“傳統活性污泥法”是眾多活性污泥法中發展最早、運用最廣泛的一種，其有效性無論是在時間維度上（百年發展史）還是空間維度上（全球范圍）均得到了充分的驗證。有別于填料接觸氧化法、生物濾池技術或MBBR技術，傳統活性污泥法中“活性污泥”在曝氣攪拌的作用下懸浮于池體中，這也是其能與廢水中的污染物充分接觸和反應的前提條件。
CFD可以預測空間中流體的流動特性，并用可視化的手段呈現出來。相比于傳統試驗方法，CFD可以在較短時間內對多種工況和設計進行評估，而對于難以實驗觀測的場景，CFD技術更是研發或工程人員評估方案有效性的首選工具。
本文模擬研究的對象是一個處理食品行業生產廢水的好氧活性污泥系統，旨在看看通過CFD技術能夠獲取生化反應池內的哪些信息。內容被拆成上下兩篇，上篇以概念和項目闡述為主，下篇會發散開，對比曝氣器的不同布置方案和不同的曝氣量會給流場帶來哪些變化，未來能給曝氣系統的精細化設計和節能降碳提供哪些指導。雖然目前曝氣器的布置方式基本已“成熟化”，但是“成熟的”的方案是否就是正確或最優的？在技術發展已非常成熟的階段，每突破一小步都不容易。拋磚引玉……
1、傳統活性污泥法概述
1.1 工藝發展史
1912年英國的Clark和Gage發現對污水進行長時間曝氣會產生污泥，同時水質會得到明顯的改善。繼而英國工程師Edward Ardern和William Lockett對該問題進行了系統性的研究，并于1914年發表了研究成果，“活性污泥”這一專業名詞也隨即誕生。同年，第一座活性污泥法污水處理試驗廠在英國的曼徹斯特建成，這也標志著活性污泥法正式進入了工程實踐階段。
展開 生活污水處理-一級處理：沉淀池
生活污水處理-一級處理：沉砂池
生活污水處理-一級處理：格柵
生活污水處理-一級處理：調節池
曝氣池設計
生活污水處理-二級處理：微生物知識
好氧反應器：混合液由缺氧反應器進入好氧反應器—曝氣池，這一反應器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等反應都在這里進行
沉淀池：進行泥水分離，上清液作為處理水排放，沉淀污泥的一部分回流厭氧池，另一部分作為剩余污泥排放。
A2/O優點：
1.流程簡單，總停留時間較短；
2.厭氧（缺氧）好氧交替運行，不宜絲狀菌增殖繁衍，污泥膨脹可能性極小；
3.無須投藥和外加碳源，運行費用低；
A2/O缺點：
1.沉淀池污泥停留時間不宜太短；
2.脫氮除磷效果不是很好。
論述A/O工藝分別用于脫氮和除磷的過程及特點
污水、回流污泥同時進入系統之首的缺氧池（A），與此同時，后續反應器內已進行充分反應的消化液的一部分也回流至缺氧池（稱消化液回流或內循環）。缺氧池內的反硝化細菌以污水中的有機物為電子供體，以回流液中的硝酸鹽（或亞硝酸鹽）為電子手提進行“無氧呼吸”，將回流液中硝態氮還原成氮氣釋放出來，完成反硝化過程;之后，混合液進入好氧池，硝化細菌吧污水中的氨氮氧化成硝酸鹽氮，再向缺氧池回流，為脫氮做好必要的準備。缺氧池好氧池微生物互補相混，各自始終處于最佳生態環境中。
優點：流程簡單，無須外加碳源，故基建費用及運行費用較低。
缺點：出水中含一定濃度的硝酸鹽，在沉淀池中有可能發生反硝化反應，造成污泥上浮，影響出水水質。
污水與含磷回流污泥（含聚磷菌）同步進入厭氧池，聚磷菌在厭氧的不利條件下，將菌體內積累的磷分解、釋放，并攝取有機物。
展開 生化處理系統的基本參數
水力停留時間(HRT)：污水在構建物里的平均停留時間。HRT=V/v
固體停留時間(SRT)：活性污泥的平均停留時間---泥齡（或MCRT）。
污泥負荷(Ns) ：是生化系統內單位重量的污泥在單位時間內承受有機物的數量，單位是kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv)：是生化系統內單位有效曝氣體積在單位時間內所承受的有機物的數量，單位是kgBOD5/(m3.d)
有機負荷率(F/M)：（包括以上兩種情況）定義為單位重量的活性污泥在單位時間內所承受的有機物的數量，或生化池單位有效體積在單位時間內去除的有機物的數量，單位kgBOD5/(kgMLVSS.d)
沖擊負荷是指在短時間內污水處理設施的進水超過設計值或超出正常值。可以是水力沖擊負荷，也可以是有機沖擊負荷。沖擊負荷過大，超過生物處理系統的承受能力就會影響處理效果，出水水質變差，嚴重時造成系統崩潰。
4、水溫
不管時好氧反應還是厭氧反應要求水溫在一定范圍以內，超出范圍，過低或過高都會影響系統正常運行。一般好氧工藝溫度應在10～30oC之間；厭氧工藝要求溫度在33～37oC。
5、溶解氧（DO）
DO是污水處理系統最關鍵的指標，好氧生物處理系統要求DO在2mg/L以上，過高容易引起污泥的過氧化，過低使微生物得不到充足得DO，有機物分解得不徹底，除磷脫氮系統好氧段DO一定要大于2mg/L以上，有利于氨化、硝化反應的進行以及磷的吸收；缺氧段要求DO在0.5mg/L以下，確保反硝化的進行，有利于脫氮；厭氧段要求DO在0.2mg/L以下，確保磷的有效釋放。
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